CN109787003A - 充电连接器组 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种充电连接器组，包括供电连接器及受电连接器。供电连接器供以设置于充电器并具有一供电接头端，供电接头端具有为圈状的复数第一耦合部且其中心与供电接头端中心重合，供电接头端凭借第一耦合部输出相异的电压，且第一耦合部分别与供电接头端中心具有相异间距；受电连接器供以连接于电动车并具有一受电接头端，受电接头端具有为圈状的两个第二耦合部且其中心与受电接头端中心重合，受电接头端凭借第二耦合部接收相符于电动车的充电电压，且第二耦合部分别与受电接头端中心具有相异间距；任二该第一耦合部与第二耦合部相互电性导通时，即可自动输出对应电压进行充电，免除繁复的沟通与资料交换处理程序，并确保输出电压适用于电动车。

Description

充电连接器组

技术领域

本发明涉及一种充电装置领域，尤其是一种可适用于各型号充电器与电动车辆，且具防呆效果的充电连接器。

背景技术

鉴于能源永续与环保意识的抬头，近年来民众的生活型态也逐渐转变。以交通工具而言，电能驱动车辆随之问世并逐渐取代传统采用石油能源的车辆。并在许多人口稠密的地区，电动机车更因其体积小且机动性高的特性，遂成为许多民众的代步工具。

电动车的动力来源为其内装的电池组，在充电方面，目前具有二种主要方式，其一为更换电池组，也即当电池的电能耗尽时，使用者须前往特定的电池充电站进行更换，将电池置回充电站后重新安装已充好电的电池组。此种方式除了需要不断地拆装电池组造成不便外，使用者也须时时注意电能存量，否则极易产生骑乘中电力不足而无法驱动的情况。另一种方式为使用特定的充电器进行充电，相异厂牌型号的电动车所搭载的电池组都不相同，除了容许充电条件如电压电流的差异外，其供以电性连接的结构也分别具有特定设计，例如相异规格的电池组可容许的充电电压大不相同，当使用了非对应的充电器，可能会因为输出电压不符而导致电池组损坏，或是非相同厂牌型号的充电器与电池组，受限于结构差异甚至根本无法电性连接。因此，各厂牌型号的电动车都须使用对应的充电器才能进行充电动作。在此种方式下，倘若在外骑乘突然遇到电力不足的情况，则毫无解决办法，并当使用者更换另一厂牌型号的电动车时，则需再购入新的充电器，对此也造成使用者诸多不便。

有鉴于目前电动车在充电方面具有的众多缺失，本发明人系构思一种充电连接器组，以有效地解决充电上的不便，提升使用者选用电动机车意愿。

发明内容

本发明的一目的，旨在提供一种充电连接器组，其可适用于各厂牌与型号的充电器及电动车，并凭借特定结构电性导通即可输出符合电动车充电条件的电压进行充电，免除繁杂的信息交换、读取与调整步骤，提供简易且便利的充电连接器。

为达上述目的，本发明的充电连接器组，供以应用于一充电器及一电动车，包括：一供电连接器，供以连接于该充电器并具有一供电接头端，该供电接头端具有复数第一耦合部，该复数第一耦合部分别为圈状结构且其中心与该供电接头端中心重合，该供电接头端凭借该复数第一耦合部输出相异的电压，且该复数第一耦合部分别与该供电接头端中心具有相异间距；及一受电连接器，供以连接于该电动车并具有一受电接头端，该受电接头端具有两个第二耦合部，该两个第二耦合部分别为圈状结构且其中心与该受电接头端中心重合，该受电接头端凭借该两个第二耦合部接收相符于该电动车的允许充电电压，且该两个第二耦合部分别与该受电接头端中心具有相异间距；如此，当该供电连接器与该受电连接器通过任二该第一耦合部与该两个第二耦合部相互电性导通时，即可自动输出该电动车的允许充电电压进行充电。

其中，一较佳实施态样为该供电接头端及该受电接头端是圆形，各该第一耦合部及各该第二耦合部分别呈同心圆态样排列设置于该供电接头端及该受电接头端，以利于使用者快速组接。

或该供电接头端及该受电接头端也可为矩形，各该第一耦合部及各该第二耦合部分别为矩形圈状结构体，同样可供使用者快速组接。

此外，较佳的一实施态样，系使各该第一耦合部与该供电接头端中心的距离越远，供以输出的电压越大。

于一实施例中，该供电连接器具有一可变磁吸件，该受电连接器具有一固定磁吸件，以凭借该可变磁吸件的磁极变化，使该供电连接器与该受电连接器相互吸合或分离，或在该供电连接器或该受电连接器遭受大于磁吸力的外力拉扯而脱离时，可如此该供电连接器或该受电连接器的线路受损，以及防止电动车零件或是充电器的失效风险。

其中，该可变磁吸件包括一感应线圈及一铁芯，该固定磁吸件为磁铁，当充电完毕时，该供电连接器驱动该感应线圈，使该铁芯形成与该固定磁吸件相同的磁极，进而分离该供电连接器与该受电连接器，如此在充电完毕后，该供电连接器与该受电连接器可自动分离以达到提示使用者与防护安全的功效。

其中，该供电连接器与该充电器通过一电线连接，且该受电连接器与该电动车通过一电线连接，而提升两者的充电距离，该受电连接器也可依电动车造型设计固定于便利充电处。

此外，该供电连接器具有一转接端部，其对应该充电器的一连接端部设置，以使该供电连接器与该充电器电性连接。同样地，该受电连接器具有一转接端部，其对应该电动车的一连接端部设置，以使该受电连接器与该电动车电性连接。如此，即可在原有的电动车及充电器运用本发明的充电连接器组进行充电，特别是可将原先属不同规格型号的电动车与充电器相互连接使用，提升使用上的便利性。

此外，为进一步增加资料传输效能，该供电接头端还具有一第一通讯部，该受电接头端具有一第二通讯部，以于该供电连接器与该受电连接器电性连接时形成通讯连接，且较佳者该第一通讯部与该第二通讯部都为圈状或圆柱状结构体，可设置于邻近该供电连接端及该受电连接端边缘或中心处。如此该充电连接器组即可进一步结合云端资料库做信息收集分析，或是建立会员制度等，有效扩大该充电连接器组的应用范畴。

综上所述，本发明的充电连接器组通过圈状的第一耦合部与第二耦合部结构，达到无方向性的防呆功效，让使用者可更轻易地组接两者，且在电压输出方面，利用特定间距的设计，在组接后即可直接导通特定回路，使该供电连接器输出对应该电动车的允许电压，无须再通过繁复的沟通以及资料交换等程序，即可快速地输出正确电压进行充电。此外，该供电连接器与该受电连接器也通过可变磁吸件与固定磁吸件来吸合组接两者，并在充电完毕时改变可变磁吸件的电极，进而达到告知使用者与安全防护的功效。如此，该充电连接器组可有效解决当前电动车辆充电上的诸多不便，提升使用者的购买与骑乘意愿。

附图说明

图1为本发明第一实施例的立体示意图。

图2A为本发明第一实施例的应用示意图(一)。

图2B为本发明第一实施例的应用示意图(二)。

图3为本发明第一实施例另一实施态样的立体示意图。

图4A为本发明第二实施例的应用示意图(一)。

图4B为本发明第二实施例的应用示意图(二)。

图5为本发明第三实施例的应用示意图。

附图标记说明：1-充电连接器组；10-供电连接器；101-供电接头端；1011- 第一耦合部；102-可变磁吸件；1021-感应线圈；1022-铁芯；103-转接端部；104- 第一通讯部；11-受电连接器；111-受电接头端；1111-第二耦合部；112-固定磁吸件；113-转接端部；114-第二通讯部；2-充电器；20-连接端部；3-电动车；30- 连接端部；4-电线；5-电线。

具体实施方式

为使贵审查委员能清楚了解本发明的内容，谨以下列说明搭配图式，敬请参阅。

请参阅图1及图2A～图2B，其是本发明第一实施例的立体示意图及各应用示意图。本发明提出一种充电连接器组1，供以应用于一充电器2及一电动车3，以使具相异型号与充电条件的该充电器2及该电动车3，可通过该充电连接器组 1达到快速组接充电的功效，大幅提升电动车3充电便利性。

该充电连接器组1包括一供电连接器10及一受电连接器11，该供电连接器 10供以连接于该充电器2，且具有一供电接头端101。该供电接头端101具有复数第一耦合部1011，且该复数第一耦合部1011为圈状结构，并由该供电接头端 101中心向外排列设置，且各该第一耦合部1011的中心与该供电接头端101中心重合，该供电接头端101凭借该复数第一耦合部1011输出相异的电压，并该复数第一耦合部1011分别与该供电接头端101中心具有相异间距。该受电连接器11供以连接于该电动车3并具有一受电接头端111。该受电接头端111具有两个第二耦合部1111，且该两个第二耦合部1111为圈状结构并由该受电接头端 111中心向外排列设置，各该第二耦合部1111的中心与该受电接头端111中心重合，该受电接头端111凭借该两个第二耦合部1111接收相符于该电动车3的允许充电电压；如此，当该供电连接器10与该受电连接器11通过任二该第一耦合部1011与该两个第二耦合部1111相互电性导通时，即可自动输出该电动车3的允许充电电压进行充电。特别一提的是，前述该复数第一耦合部1011与该两个第二耦合部1111分别与该供电接头端101中心及该受电接头端111中心的间距，系指该复数第一耦合部1011边缘至该供电接头端101中心轴线的垂直距离，及该复数第二耦合部1111边缘至该受电接头端111中心轴线的垂直距离。

详细言，任一该第一耦合部1011系作为输出负极，其余的该复数第一耦合部1011则作为具有各种电压值的输出正极。任一该第二耦合部1111系作为接收负极，另一该第二耦合部1111则作为对应该电动车3允许充电电压的接收正极。而在该供电连接器10与该受电连接器11相互接合时，分别与供电接头端 101及该受电接头端111中心具有相同间距的任二该第一耦合部1011及该两个第二耦合部1111，即可相互组接电性导通并执行充电动作。此外，更具体地说，该复数第一耦合部1011及该两个第二耦合部1111是接触后可相互导通形成电性回路的电极，其可为金属材质等具导电效能的材料。并为使该第一耦合部1011及该第二耦合部1111于组接时可相互卡合，于本实施例中，系以该复数第一耦合部1011为凸出态样，该两个第二耦合部1111对应为凹设态样，且该复数第一耦合部1011依据其输出电压差异而具有相异的凸出高度，该两个第二耦合部 1111则具有对应的深度结构态样作为示意说明，惟此仅为一较佳实施态样，也可使该复数第一耦合部1011为凹设态样，该两个第二耦合部1111为凸出态样。更具体地说，该第一耦合部1011及该第二耦合部1111是接触后可相互导通形成电性回路的电极，其可为金属材质等具导电效能的材料。

该供电连接器10与该受电连接器11利用圈状的该复数第一耦合部1011及该第二耦合部1111，达到无方向性的自动防呆效果，也即使用者在连接两者时，无须对位即可快速简易地电性连接。并且，通过在该供电连接器10设置多个该第一耦合部1011的结构，可让该供电连接器10具有多种电压输出，而该受电连接器11设置单一作为接收正极的该第二耦合部1111，可让该受电连接器11 与该供电连接器10电性连接时，仅与对应的该第一耦合部1011相互导通，以准确地接收所需的充电电压，如此，无论该充电器2原先输出电压是否符合使用者的电动车3电池组，都可凭借该充电连接器组1自动调整至对应的充电条件，且无须经由繁复的资料读取或分析处理等程序，即可确实地针对该电动车3 进行充电动作，并防止输出电压过大导致该电动车3内的电池损坏。

于本实施例中，该供电接头端101与该受电接头端111都为圆形态样，且各该第一耦合部1011及各该第二耦合部1111分别以该供电接头端101及该受电接头端111中心为圆心，呈同心圆态样排列设置。并使具有相同的输出电压与接收电压的该第一耦合部1011及该第二耦合部1111具有相同间距，以利用结构的组配设计，确保该供电连接器10输出对应该电动车3的充电电压进行充电。而一较佳的实施态样为，各该第一耦合部1011与该供电接头端101中心的距离越远，供以输出的电压越大。举例说明，一般常见的电动车3电池组允许充电电压约有36、48及72伏特等，此时该复数第一耦合部1011的输出电压则可配合设定，分别为36、48及72伏特，并使最外圈的该第一耦合部1011输出电压为72伏特，朝向该供电接头端101中心位置的其余该复数第一耦合部1011 则依序为48与36伏特及输出负极。而该受电接头端111的任一该第二耦合部 1111，则依据该电动车3电池组允许的充电电压设置，例如该电动车3的充电电压为72伏特时，该第二耦合部1111则对应设置在可与输出电压为72伏特的该第一耦合部1011位置，另一该第二耦合部1111则对应作为输出负极的该第一耦合部1011位置设置，如图2A及图2B所示。如此当使用者在进行充电时，仅需将该供电连接器10与该受电连接器11相互接合即可快速地利用对应电压执行充电动作。其中，为让该复数第一耦合部1011及该两个第二耦合部1111 较为明显表示，于图2A及图2B中，系使该复数第一耦合部1011及该两个第二耦合部1111为剖面示意，以解释该供电连接器10与该受电连接器11组接后的状态。

其中，该供电连接器10可直接与该充电器2设置为一体，或通过一电线4 与该充电器2连接，该受电连接器11也可直接与该电动车3设置为一体，如依电动车造型设计固定于便利充电处，或是通过一电线5与该电动车3连接并与电池组电性连接。于本实施例中，系以该供电连接器10及该受电连接器11分别通过该电线4、5与该充电器2及该电动车3电性连接为例。

请续参阅图3，其是本发明第一实施例另一实施态样的立体示意图。于本实施态样中，该供电接头端101与该受电接头端111分别为矩形态样，该复数第一耦合部1011则分别为矩形圈状结构，并以该供电接头端101中心向外依序等间隔排列设置。同样地，该第二耦合部111也对应该受电接头端111形状而为矩形圈状，并依据该电动车3的允许充电电压设置。并于本实施态样中，系以该受电连接器11可接收的电压为36伏特为例示意，而使其位于对应该供电连接器10输出36伏特的该第一耦合部1011位置，惟此仅为一较佳示意，非用以限制本发明的态样。

请续参阅图4A及图4B，其是本发明第二实施例的各应用示意图。于本实施例中，该供电连接器10具有一可变磁吸件102，该受电连接器11具有一固定磁吸件112，以凭借磁力使该供电连接器10与该受电连接器11相互吸合或分离。除了凭借该复数第一耦合部1011与该第二耦合部1111使该供电连接器10与该受电连接器11电性连接外，通过该可变磁吸件102与该固定磁吸件112，可使该供电连接器10与该受电连接器11凭借磁力相互吸合或分离，更利于使用者应用。当然，该供电连接器10与该受电连接器11的组接方式，可设置为仅凭借该可变磁吸件102及该固定磁吸件112作为两者相互连接固定的结构，而非仰赖呈凹凸对应设计的该复数第一耦合部101与该第二耦合部1111结构，如此可使该受电连接器11可主动吸附在该供电连接器10上进行电力耦合传输，在该受电连接器11或该供电连接器10遭受大于磁吸力的外力拉扯而相互脱离时，也可避免造成该供电连接器10或该受电连接器11的线路受损，防止电动车3 零件或是充电器2的失效风险。其中较佳者，如本实施例所示，该可变磁吸件 102包括一感应线圈1021及一铁芯1022，该固定磁吸件112则为磁铁，也即在充电前及充电途中，该固定磁吸件112与该可变磁吸件102的该铁芯1022相互吸合，待该电动车3充电完毕，该供电连接器10即启动该感应线圈1021，使该铁芯1022因应电磁原理而与该固定磁吸件112具有相同磁极，此时该供电连接器10与该受电连接器11即受同磁性相斥的现象而自动分离，解除电性连接状态。如此可达到提示使用者充电动作完成的功效，也可防止于电力饱和情况下持续充电造成的电力浪费或安全问题。其中，该感应线圈1021的驱动可仰赖该供电连接器10内部的开关电路或开关继电器进行控制，并可进一步结合智慧型晶片做相关的自动电性管控等。如此，该受电连接器11可主动吸附在该供电连接器10上进行电力耦合传输，在该受电连接器11或该供电连接器10遭受大于磁吸力的外力拉扯而相互脱离时，也可避免造成该供电连接器10或该受电连接器11的线路受损，防止电动车3零件或是充电器2的失效风险。

请续参阅图5，其是本发明第三实施例的应用示意图。于本实施例中，该供电连接器10具有一转接端部103，其对应该充电器2的一连接端部20设置，以使该供电连接器10与该充电器2电性连接。同样地，该受电连接器11也可设置有一转接端部113，其对应该电动车3的一连接端部30设置，以使该受电连接器11与该电动车3电性连接。也即，该充电连接器组1可通过该转接端部103、 113而安装至现有的各厂牌型号的该充电器2与该电动车3，增加使用者的便利性。于本实施例中，系以该充电器2的该转接端部20，及该电动车3的该转接端部30分别通过电线相互连接，且该转接端部103、113分别直接位于该供电连接器10及该受电连接器11上为例说明。

此外，于本实施例中，该供电接头端101还具有一第一通讯部104，该受电接头端111具有一第二通讯部114，以于该供电连接器10与该受电连接器11电性连接时形成通讯连接。该充电连接器组1除了提供使用者更为简易且便利的充电模式外，凭借该第一通讯部104及该第二通讯部114，可进一步引进资料交换的功能，例如在非私人充电使用的型态下，通过通讯功能即可增加对于充电身分或充电条件的审核，或是进一步结合云端资料库将充电信息作为大数据收集分析之用。其中，较佳者该第一通讯部104与该第二通讯部114都为圈状结构体，且可邻近该供电接头端101及该受电接头端111边缘设置，也可设置于邻近该供电接头端101及该受电接头端111中心位置。然圈状的该第一通讯部 104及该第二通讯部114仅为较佳的实施态样，该第一通讯部104与该第二通讯部114也可呈圆柱状设置于该供电连接端101与该受电连接端111。

综上所述，本发明的充电连接器组1，通过圈状耦合部达到无方向防呆功效，并通过该供电连接器11的第一耦合部1111，而可利用硬体结构快速确认并输出允许的电压予该电动车，无须读取该电动车3内部的电池充电条件，才得以调整充电器至允许的输出电压。因此通过该充电连接器组1，可让相异厂牌规格的该充电器与该电动车，都可配合使用进行充电，进而增加使用者于进行充电时便利性，提高使用者对于电动车3的购买与使用意愿。并且，通过该可变磁吸件102与该固定磁吸件112的设置，除可让组接更为稳固外，也可在充电完毕时凭借该可变磁吸件102的磁极变更，而使该供电连接器10与该受电连接器11 自动分离，达到提示的功效。此外，对于已具特定连接端部20、30的充电器与电动车，也可通过该供电连接器10与该受电连接器11上的转接端部103、113 进行安装，更进一步提供简易且便利的充电模式。

以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种充电连接器组，供以应用于一充电器及一电动车，其特征是包括：

一供电连接器，供以连接于该充电器并具有一供电接头端，该供电接头端具有复数第一耦合部，该复数第一耦合部分别为圈状结构且其中心与该供电接头端中心重合，该供电接头端凭借该复数第一耦合部输出相异的电压，且该复数第一耦合部分别与该供电接头端中心具有相异间距；及

一受电连接器，供以连接于该电动车并具有一受电接头端，该受电接头端具有两个第二耦合部，该两个第二耦合部分别为圈状结构且其中心与该受电接头端中心重合，该受电接头端凭借该两个第二耦合部接收相符于该电动车的允许充电电压，且该两个第二耦合部分别与该受电接头端中心具有相异间距；如此，当该供电连接器与该受电连接器通过任二该第一耦合部与该两个第二耦合部相互电性导通时，即可自动输出该电动车的允许充电电压进行充电。

2.根据权利要求1所述的充电连接器组，其特征在于，该供电接头端及该受电接头端是圆形，各该第一耦合部及各该第二耦合部分别呈同心圆态样排列设置于该供电接头端及该受电接头端。

3.根据权利要求1所述的充电连接器组，其特征在于，该供电接头端及该受电接头端是矩形，各该第一耦合部及各该第二耦合部分别为矩形圈状结构体。

4.根据权利要求1所述的充电连接器组，其特征在于，各该第一耦合部与该供电接头端中心的距离越远，供以输出的电压越大。

5.根据权利要求1所述的充电连接器组，其特征在于，该供电连接器具有一可变磁吸件，该受电连接器具有一固定磁吸件，供电连接器凭借该可变磁吸件的磁极变化，使该供电连接器与该受电连接器相互吸合或分离。

6.根据权利要求5所述的充电连接器组，其特征在于，该可变磁吸件包括一感应线圈及一铁芯，该固定磁吸件为磁铁，当充电完毕时，该供电连接器驱动该感应线圈，使该铁芯形成与该固定磁吸件相同的磁极，进而分离该供电连接器与该受电连接器。

7.根据权利要求1所述的充电连接器组，其特征在于，该供电连接器与该充电器通过一电线连接。

8.根据权利要求1所述的充电连接器组，其特征在于，该受电连接器与该电动车通过一电线连接。

9.根据权利要求1所述的充电连接器组，其特征在于，该供电连接器具有一转接端部，其对应该充电器的一连接端部设置，以使该供电连接器与该充电器电性连接。

10.根据权利要求1所述的充电连接器组，其特征在于，该受电连接器具有一转接端部，其对应该电动车的一连接端部设置，以使该受电连接器与该电动车电性连接。

11.根据权利要求1所述的充电连接器组，其特征在于，该供电接头端还具有一第一通讯部，该受电接头端具有一第二通讯部，以于该供电连接器与该受电连接器电性连接时通讯连接。

12.根据权利要求11所述的充电连接器组，其特征在于，该第一通讯部与该第二通讯部都为圈状结构体。